JP6190686B2 - Filling apparatus and filling method - Google Patents
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Description
本発明は小径容器と大径容器の両者に対して製品液を充填することができる充填装置および充填方法に関し、より詳しくは、大径容器に対する充填動作のときに複数の容器支持機構に対して1つおきに大径容器を供給して充填動作を行う充填装置および充填方法に関する。 The present invention relates to a filling apparatus and a filling method capable of filling product liquid into both a small-diameter container and a large-diameter container, and more specifically, to a plurality of container support mechanisms during a filling operation for a large-diameter container. The present invention relates to a filling apparatus and a filling method for performing filling operation by supplying every other large-diameter container.
従来、小径容器と大径容器の両者に対する充填動作が可能である充填装置として特許文献1に開示されたものが知られている。この充填装置では、容器を支持する昇降テーブルと充填バルブが回転テーブルの円周に沿って、小径容器のピッチに合わせて設けられ、大径容器の充填を行うときには、昇降テーブルに対して1つおきに大径容器が供給される。
Conventionally, a device disclosed in
上述した従来の充填装置において充填バルブの数が偶数である場合、大径容器に対する充填動作では、円周方向に沿って1つおきに並ぶ充填バルブには容器が供給されないので、これらの充填バルブには製品液が滞留することとなる。このように製品液が滞留すると、加熱された製品液を充填するホットパック充填では製品液の温度が低下して製品不良の問題が生じる。一方常温充填であっても、長時間の滞留によって製品液が劣化するおそれがある。したがって従来、このような事態が生じる前に、製品液を完全に排出して新しい製品液に入れ替えるか、生産を短時間で切り上げるといった対策がとられていた。 In the conventional filling apparatus described above, when the number of filling valves is an even number, in the filling operation for the large-diameter container, the containers are not supplied to every other filling valve arranged along the circumferential direction. In this case, the product liquid stays. When the product liquid stays in this way, the temperature of the product liquid is lowered in hot pack filling in which the heated product liquid is filled, resulting in a problem of product failure. On the other hand, even if it is filled at room temperature, there is a possibility that the product liquid is deteriorated due to a long stay. Therefore, conventionally, before such a situation occurs, measures have been taken such as completely discharging the product liquid and replacing it with a new one, or cutting up production in a short time.
本発明は、製品液が長時間にわたって滞留する充填バルブをなくすことにより、製品液の劣化を防止し、充填装置の長時間にわたる生産運転を可能にすることを目的としている。 An object of the present invention is to prevent the product liquid from deteriorating by eliminating the filling valve in which the product liquid stays for a long time, and to enable the production operation of the filling apparatus for a long time.
本発明に係る充填装置は、回転体の円周方向に沿って偶数個配置された充填手段と、充填手段に対応して設けられた複数の容器支持手段と、容器支持手段と同じピッチの容器支持部を有し、容器を容器支持手段に供給する供給手段とを備え、第1容器に対する充填工程では、第1容器を全ての容器支持手段に供給し、第1容器よりも胴部の径が大きい第2容器に対する充填工程では、第2容器を、複数の容器支持手段に対して1つおきに供給するとともに、充填工程の途中において回転体と供給手段との容器搬送位相を相対的に容器支持手段の1ピッチ分ずらす位相調整を行うことにより、複数の容器支持手段のうち、それまで供給されていなかった容器支持手段に第2容器を供給することを特徴としている。 A filling apparatus according to the present invention includes an even number of filling means arranged along the circumferential direction of a rotating body, a plurality of container support means provided corresponding to the filling means, and a container having the same pitch as the container support means. And a supply means for supplying the container to the container support means. In the filling process for the first container, the first container is supplied to all the container support means, and the diameter of the trunk portion is larger than that of the first container. In the filling process for the second container having a large size, the second container is supplied to every other plurality of container support means, and the container conveyance phase between the rotating body and the supply means is relatively set during the filling process. The second container is supplied to the container support means which has not been supplied so far among the plurality of container support means by adjusting the phase of the container support means shifted by one pitch.
供給手段が記回転体の容器支持手段に容器を供給する供給ホイールである場合、充填装置は、回転体を駆動する回転体駆動モータと、供給ホイールを駆動する供給ホイール駆動モータと、回転体駆動モータと供給ホイール駆動モータを制御する制御手段とを備え、位相調整は、回転体と供給ホイールの位相を相対的にずらすことである。 When the supply means is a supply wheel that supplies the container to the container support means of the rotary body, the filling device includes a rotary body drive motor that drives the rotary body, a supply wheel drive motor that drives the supply wheel, and a rotary body drive. Control means for controlling the motor and the supply wheel drive motor is provided, and the phase adjustment is to relatively shift the phases of the rotating body and the supply wheel.
供給手段が、回転体の容器支持手段に容器を供給する少なくとも1つの供給ホイールと、この供給ホイールに接続され、搬送コンベヤ上を搬送される容器と係合して供給ホイールの容器支持部へ容器を供給するインフィードスクリューとを有する場合、充填装置は、供給ホイールを駆動する供給ホイール駆動モータと、インフィードスクリューを駆動するインフィードスクリュー駆動モータと、供給ホイール駆動モータとインフィードスクリュー駆動モータを制御する制御手段とを備え、位相調整は、供給ホイールとインフィードスクリューの位相を相対的にずらすことである。 At least one supply wheel for supplying the container to the container support means of the rotating body, and the container connected to the supply wheel and engaged with the container transported on the transport conveyor to the container support portion of the supply wheel The infeed screw that feeds the feed wheel, the feed wheel drive motor that drives the feed wheel, the infeed screw drive motor that drives the infeed screw, the feed wheel drive motor, and the infeed screw drive motor. Control means for controlling, and the phase adjustment is to relatively shift the phases of the supply wheel and the infeed screw.
本発明に係る充填方法は、回転体の円周方向に沿って偶数個配置された充填手段と、充填手段に対応して設けられた複数の容器支持手段と、容器支持手段と同じピッチの容器支持部を有し、容器を容器支持手段に供給する供給手段とを備え、第1容器に対する充填工程では、第1容器を全ての容器支持手段に供給し、第1容器よりも胴部の径が大きい第2容器に対する充填工程では、第2容器を複数の容器支持手段に対して1つおきに供給する充填方法において、第2の容器に対する充填工程の途中において、回転体と供給手段との容器搬送位相を相対的に容器支持部の1ピッチ分ずらすことにより、複数の容器支持手段のうち、それまで供給されていなかった容器支持手段に第2の容器を供給する位相調整工程を備えることを特徴としている。 The filling method according to the present invention includes an even number of filling means arranged along the circumferential direction of a rotating body, a plurality of container support means provided corresponding to the filling means, and a container having the same pitch as the container support means. And a supply means for supplying the container to the container support means. In the filling process for the first container, the first container is supplied to all the container support means, and the diameter of the trunk portion is larger than that of the first container. In the filling process with respect to the second container having a large size, in the filling method in which the second container is supplied to every other plurality of container support means, the rotating body and the supply means are disposed during the filling process with respect to the second container. A phase adjustment step of supplying the second container to the container support means that has not been supplied so far among the plurality of container support means by relatively shifting the container transport phase by one pitch of the container support portion. Features .
本発明によれば、製品液が長時間にわたって滞留する充填バルブをなくすことにより、製品液の劣化を防止し、充填装置の長時間にわたる生産運転を可能にする。 According to the present invention, by eliminating the filling valve in which the product liquid stays for a long time, the product liquid is prevented from deteriorating and the filling apparatus can be operated for a long time.
本発明の第1実施形態である充填装置を、図面を参照して説明する。
図1は充填装置10を備えた充填システムの概略的な構成を示す。充填装置10は図において時計方向に回動し、その回動の間に、円周方向に等間隔に配置されて移送される容器に製品液を充填する。
The filling apparatus which is 1st Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a filling system including a
空の容器は供給コンベヤ20によって図の左方から連続的に搬送され、インフィードスクリュー21によって所定の間隔を空けられてリンサ供給ホイール22に受け渡される。リンサ供給ホイール22は回動しつつ容器を搬送してリンサ23へ供給し、リンサ23は時計方向に回動しつつ容器を洗浄して供給ホイール(供給手段)24に受け渡す。容器は供給ホイール24から充填装置10へ供給され、充填工程の後、排出ホイール25により充填装置10からキャッパ26に受け渡される。キャッパ26においてキャップが装着された容器は、キャッパ排出ホイール27によって排出コンベヤ28に受け渡され、次の工程へ排出される。これらの構成と作用は従来と同様である。
The empty containers are continuously conveyed from the left side of the drawing by the
本実施形態では、充填装置10、リンサ供給ホイール22、リンサ23、供給ホイール24、排出ホイール25、キャッパ26、キャッパ排出ホイール27はサーボモータ31〜37によって回転駆動される。サーボモータ31〜37は制御装置(制御手段)40によって制御され、充填装置10等をそれぞれ独立に駆動することができ、充填工程では、充填装置10等の各機構を同期させて駆動する。
In the present embodiment, the
後述するように、大径容器に対する充填動作において、充填装置10では半数の充填バルブが充填のために使用されるが、使用される充填バルブを切替えるためにサーボモータ31〜37が制御される。具体的には、サーボモータ32〜37を停止させた状態でサーボモータ31が制御され、充填装置10が供給ホイール24に対して相対的に位相調整される。
As will be described later, in the filling operation with respect to the large-diameter container, half of the filling valves are used for filling in the
充填装置10の回転体とリンサ供給ホイール22の間の位相調整は、充填装置10が充填動作を実行しないときに行われ、このとき、リンサ供給ホイール22からキャッパ排出ホイール27までの各装置に容器は配置されていない。すなわち位相調整の前に、充填システムから全ての容器を排出するとともに、供給コンベヤ20から移送されてくる容器を停止させることが必要である。このため、供給コンベヤ20とインフィードスクリュー21の間にはストッパ38が設けられる。ストッパ38は通常、後退位置にあって容器に干渉しないが、位相調整の実行前に突出して先頭の容器に当接し、容器がリンサ供給ホイール22へ供給されることを阻止する。
The phase adjustment between the rotating body of the
図2に示すように、充填装置10は中心軸Aの周りに回動自在である円筒状の回転体11を有し、回転体11には充填バルブ(充填手段)12が固定される。充填バルブ12は回転体11の円周方向に沿って等間隔に偶数個配置される。回転体11の外周面であって充填バルブ12の直下には、容器Cを把持するグリッパ(容器支持手段)13が固定される。すなわちグリッパ13は充填バルブ12に対応して、偶数個設けられる。充填バルブ12には、図示しない貯溜タンクに貯溜された製品液がパイプ14を介して供給され、直下に位置するグリッパ13に容器Cが支持されているとき、製品液をその容器Cに供給する。
As shown in FIG. 2, the
供給ホイール24は中心軸Bの周りに回動自在であり、円周方向に沿って複数のグリッパ(容器支持部)15が等間隔に固定されている。なお、グリッパ15は充填バルブ12や容器支持手段であるグリッパ13と同じピッチで供給ホイール24に配置されている。
The
次に図3〜5を参照して本実施形態の動作を説明する。本実施形態では第1容器と、第1容器よりも胴部の径が大きい第2容器に対する充填工程が実行可能である。第1容器は例えば500mlのPETボトルで、第2容器は例えば2000mlのPETボトルである。図3〜5において黒丸は容器が存在することを示し、白丸は容器が存在しないことを示している。また1〜12の数字は、動作説明のために、回転体11に設けられたグリッパ13に付された番号である。すなわち、この例では回転体11の周縁に沿って12個の充填バルブ12とグリッパ13が設けられている。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the filling process with respect to the 1st container and the 2nd container whose diameter of a trunk | drum is larger than a 1st container is executable. The first container is, for example, a 500 ml PET bottle, and the second container is, for example, a 2000 ml PET bottle. 3 to 5, black circles indicate that a container exists, and white circles indicate that a container does not exist. Further, the
図3は第1容器すなわち小径容器に対する充填工程を示す。この充填工程では全てのグリッパ13に容器が順次供給される。図示された状態では、回転体11の1番目のグリッパ13は容器を支持しており、2番目のグリッパ13は容器を支持しておらず、次の容器が供給される直前の状態にある。3番目のグリッパ13は容器を排出ホイール25に受け渡している状態にあり、4番目から12番目のグリッパ13は容器を支持し、充填工程にある。
FIG. 3 shows a filling process for the first container, that is, the small diameter container. In this filling step, the containers are sequentially supplied to all the
図4は第2容器すなわち大径容器に対する充填工程を示す。第1容器から第2容器に切替えるとき、インフィードスクリュー21の回転速度が1/2に減速される。これにより、インフィードスクリュー21からリンサ供給ホイール22へ供給される容器の単位時間あたりの本数が半分になり、容器は回転体11のグリッパ13に対して1つおきに供給される。図4(a)の例では奇数番目のグリッパ13に容器が供給され、偶数番目のグリッパ13には容器は供給されない。すなわち奇数番目のグリッパ13に対応した充填バルブ12だけが製品液を容器に充填する。
FIG. 4 shows a filling process for the second container, that is, the large diameter container. When switching from the first container to the second container, the rotational speed of the
奇数番目の充填バルブ12による充填動作が長時間にわたって続くと、偶数番目の充填バルブ12およびそれに対応したパイプ14内に滞留する製品液が劣化するおそれが生じる。そこで本実施形態では、このような懸念が生じる前、例えば奇数番目の充填バルブ12による充填動作が8時間経過したとき、回転体11と供給ホイール24の間の位相を調整して偶数番目の充填バルブ12による充填動作に切替えられる。
If the filling operation by the odd-numbered
この位相調整では、まずストッパ38を前進させて、供給コンベヤ20によって移送されてくる容器を停止させるとともに、サーボモータ31〜37の駆動を継続してリンサ供給ホイール22からキャッパ排出ホイール27までの間に存在する全ての第2容器を充填システムから排出する。この排出処理が完了した後、回転体11のサーボモータ31だけを駆動して、回転体11をグリッパ13の1ピッチ分ずらす、すなわち隣り合う2つのグリッパ13間の距離だけ回転変位させる。
In this phase adjustment, first, the
位相調整が完了すると、ストッパ38を後退させるとともに、インフィードスクリュー21からキャッパ排出ホイール27までの全ての装置の運転を再開する。これにより、容器搬送位相が1ピッチ分ずれることになり、図4(b)に示すように、それまで容器が供給されていなかった偶数番目のグリッパ13に第2容器が供給され、偶数番目の充填バルブ12による充填動作が実行される。その後、必要に応じて、充填動作に用いる充填バルブ12を交互に切替えればよい。
When the phase adjustment is completed, the
以上のように本実施形態によれば、大径容器である第2容器に対する充填工程において、所定位置から奇数番目の充填バルブのみによる充填動作が所定時間継続した後、所定位置から偶数番目の充填バルブによる充填動作に切替える作業を簡単かつ短時間で行うことができる。また製品液が長時間にわたって滞留する充填バルブがなくなるので、製品液が劣化することはなく、充填装置を長時間にわたって生産運転することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the filling process for the second container, which is a large-diameter container, the filling operation using only the odd-numbered filling valve from the predetermined position continues for a predetermined time, and then the even-numbered filling from the predetermined position. The operation of switching to the filling operation by the valve can be performed easily and in a short time. Further, since there is no filling valve in which the product liquid stays for a long time, the product liquid is not deteriorated, and the filling device can be produced and operated for a long time.
位相調整は供給ホイール24と回転体11の位相を相対的にずらすことが本質であり、少なくとも供給ホイール24を駆動するサーボモータ(供給ホイール駆動モータ)34と回転体11を駆動するサーボモータ(回転体駆動モータ)31とを制御すればよく、種々の変形例が可能である。第1実施形態では回転体11を駆動し、供給ホイール24を停止させていたが、これとは逆に、供給ホイール24を駆動し、回転体11を停止させることによって位相調整を行うことができる。また、供給ホイール24と回転体11を共に回転させながら、回転の速度差によって位相調整を行うことも可能である。
In phase adjustment, the phases of the
図5は本発明の第2実施形態における第2容器に対する充填工程を示している。この実施形態では、容器はインフィードスクリュー21から供給ホイール24を介して回転体11へ供給され、排出ホイール25によって次の工程へ受け渡される。この実施形態における容器供給手段は、インフィードスクリュー21と供給ホイール24であり、位相調整は、供給ホイール24と回転体11の位相を一定に保った状態で、インフィードスクリュー21の位相を供給ホイール24と回転体11に対して相対的にずらすことにより行われる。すなわち位相調整はインフィードスクリュー21を駆動するサーボモータ(インフィードスクリュー駆動モータ)と供給ホイール24を駆動するサーボモータ(供給ホイール駆動モータ)と回転体11を駆動するサーボモータ(回転体駆動モータ)を制御すればよく、種々の変形例が可能である。
FIG. 5 shows a filling process for the second container in the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the container is supplied from the
第1の例では供給ホイール24と回転体11を停止させて、インフィードスクリュー21を回転させる。第2の例ではインフィードスクリュー21を停止させて、供給ホイール24と回転体11を回転させる。第3の例として、インフィードスクリュー21、供給ホイール24、回転体11の全てを回転させながら位相調整を行うことも可能である。このような位相調整によって、図5(a)に示すように充填装置において奇数番目の充填バルブによる充填動作から、図5(b)に示すように偶数番目の充填バルブによる充填動作に切替えることができる。
In the first example, the
図6は本発明の第3実施形態における第2容器に対する充填工程を示している。この実施形態では、容器は複数の中間ホイール51から供給ホイール24を介して回転体11へ供給され、排出ホイール25によって次の工程へ受け渡される。この実施形態における容器供給手段は、複数の中間ホイール51と供給ホイール24であり、位相調整は、供給ホイール24と回転体11の位相を一定に保った状態で、中間ホイール51の位相を供給ホイール24と回転体11に対して相対的にずらすことにより行われる。すなわち位相調整は中間ホイール51を駆動するサーボモータと供給ホイール24を駆動するサーボモータ(供給ホイール駆動モータ)と回転体11を駆動するサーボモータ(回転体駆動モータ)を制御すればよく、種々の変形例が可能である。
FIG. 6 shows a filling process for the second container in the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the container is supplied from the plurality of
第1の例では供給ホイール24と回転体11を停止させて、中間ホイール51を回転させる。第2の例では中間ホイール51を停止させて、供給ホイール24と回転体11を回転させる。第3の例として、中間ホイール51、供給ホイール24、回転体11の全てを回転させながら位相調整を行うことも可能である。このような位相調整によって、図6(a)に示すように充填装置において奇数番目の充填バルブによる充填動作から、図6(b)に示すように偶数番目の充填バルブによる充填動作に切替えることができる。
In the first example, the
なお、位相調整はグリッパ13の1ピッチ分ずらすことに限定されない。奇数ピッチ分ずらすことにより、容器搬送ピッチは1ピッチ分ずれることになるので、3ピッチあるいは5ピッチでもよい。
The phase adjustment is not limited to shifting by one pitch of the
11 回転体
12 充填バルブ(充填手段)
13 グリッパ(容器支持手段)
15 グリッパ(容器支持部)
24 供給ホイール(供給手段)
C 容器
11
13 Gripper (container support means)
15 Gripper (container support)
24 Supply wheel (supply means)
C container
Claims (4)
前記充填手段に対応して設けられた複数の容器支持手段と、
前記容器支持手段と同じピッチの容器支持部を有し、容器を前記容器支持手段に供給する供給手段とを備え、
第1容器に対する充填工程では、前記第1容器を全ての前記容器支持手段に供給し、
前記第1容器よりも胴部の径が大きい第2容器に対する充填工程では、前記第2容器を、前記複数の容器支持手段に対して1つおきに供給するとともに、充填工程の途中において前記回転体と前記供給手段との容器搬送位相を相対的に前記容器支持手段の1ピッチ分ずらす位相調整を行うことにより、前記複数の容器支持手段のうち、それまで供給されていなかった容器支持手段に前記第2容器を供給することを特徴とする充填装置。 Filling means arranged in an even number along the circumferential direction of the rotating body;
A plurality of container support means provided corresponding to the filling means;
A container support section having the same pitch as the container support means, and a supply means for supplying a container to the container support means
In the filling step for the first container, the first container is supplied to all the container support means,
In the filling process for the second container having a body diameter larger than that of the first container, the second container is supplied to the plurality of container support means every other container, and the rotation is performed during the filling process. By performing phase adjustment that relatively shifts the container conveyance phase between the body and the supply means by one pitch of the container support means, among the plurality of container support means, the container support means that has not been supplied so far A filling device for supplying the second container.
前記回転体を駆動する回転体駆動モータと、
前記供給ホイールを駆動する供給ホイール駆動モータと、
前記回転体駆動モータと前記供給ホイール駆動モータを制御する制御手段とを備え、
前記位相調整は、前記回転体と前記供給ホイールの位相を相対的にずらすことを特徴とする請求項1に記載の充填装置。 The supply means is a supply wheel for supplying a container to the container support means of the rotating body;
A rotating body drive motor for driving the rotating body;
A supply wheel drive motor for driving the supply wheel;
Control means for controlling the rotating body drive motor and the supply wheel drive motor,
The filling device according to claim 1, wherein the phase adjustment relatively shifts the phases of the rotating body and the supply wheel.
前記供給ホイールを駆動する供給ホイール駆動モータと、
前記インフィードスクリューを駆動するインフィードスクリュー駆動モータと、
前記供給ホイール駆動モータとインフィードスクリュー駆動モータを制御する制御手段とを備え、
前記位相調整は、前記供給ホイールと前記インフィードスクリューの位相を相対的にずらすことを特徴とする請求項1に記載の充填装置。 The supply means is at least one supply wheel that supplies the container to the container support means of the rotating body, and is connected to the supply wheel and engages with a container that is conveyed on a conveyance conveyor to support the container of the supply wheel. An infeed screw for supplying the container to the section,
A supply wheel drive motor for driving the supply wheel;
An infeed screw drive motor for driving the infeed screw;
Control means for controlling the supply wheel drive motor and the infeed screw drive motor,
The filling device according to claim 1, wherein the phase adjustment relatively shifts the phases of the supply wheel and the infeed screw.
前記充填手段に対応して設けられた複数の容器支持手段と、
前記容器支持手段と同じピッチの容器支持部を有し、容器を前記容器支持手段に供給する供給手段とを備え、
第1容器に対する充填工程では、前記第1容器を全ての前記容器支持手段に供給し、
前記第1容器よりも胴部の径が大きい第2容器に対する充填工程では、前記第2容器を前記複数の容器支持手段に対して1つおきに供給する充填方法において、
前記第2の容器に対する充填工程の途中において、前記回転体と前記供給手段との容器搬送位相を相対的に前記容器支持部の1ピッチ分ずらすことにより、前記複数の容器支持手段のうち、それまで供給されていなかった容器支持手段に前記第2の容器を供給する位相調整工程を備えることを特徴とする充填方法。 Filling means arranged in an even number along the circumferential direction of the rotating body;
A plurality of container support means provided corresponding to the filling means;
A container support section having the same pitch as the container support means, and a supply means for supplying a container to the container support means
In the filling step for the first container, the first container is supplied to all the container support means,
In the filling step for the second container having a body diameter larger than that of the first container, in the filling method of supplying the second container to the plurality of container support means every other one,
In the middle of the filling process for the second container, the container transport phase between the rotating body and the supply means is relatively shifted by one pitch of the container support portion, so that among the plurality of container support means, A filling method comprising: a phase adjustment step of supplying the second container to the container support means that has not been supplied.
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